轮式机器人云模型避障控制系统设计与实现

摘要

在实际控制系统时，常常会碰到一些系统需要大量的实验和不断尝试才能达到很好的控制效果。这种控制方式带有大量的主观性，同时这些系统很难用具体的数学模型来描述。对它们的控制方法是从人的生活经验中得到的，而经典控制理论则无能为力。因此如何设计行之有效的定性与定量的转换模型（控制器）就成为摆在专家学者面前的重要课题。云模型是一种新兴的用于模拟人类思维中存在的不确定性智能的转换模型。它是用语言值表示的某个定性概念与其定量表示之间的不确定性转换模型，用以反映自然语言中概念的不确定性。该理论从提出至今,主要以理论研究和仿真实验为主。如何运用云模型理论实现对系统的控制已经成为云模型理论研究的重点。针对云模型理论的研究现状，本文提出了通过单片机实现云模型控制器的设计方法，应用该方法设计的云模型控制器实现对轮式机器人避障控制系统的控制。本论文主要工作包括： 1)介绍了课题的研究背景和本研究工作的意义；概述轮式机器人、云模型控制理论和微控制器的历史和现状；介绍了云模型的基本理论，包括云模型发生器的构造和工作原理。 2)根据避障要求设计轮式机器人控制系统。设计搭建系统硬件平台，系统主要包括控制板，驱动电机，测距传感器，电源模块等。 3)根据避障要求，设计轮式机器人避障策略。建立云模型规则库，根据人的控制经验设计对应的速度云模型控制器和转向云模型控制器的设计。 4)最后通过一系列的避障实验验证了所设计的云模型控制器是合理的，为今后云模型控制器设计提供了一定的参考。 5)对全文工作进行了总结，指出了今后的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

第2章 云模型

第3章 轮式机器人系统设计

第4章 避障控制系统设计

第5章 避障实验及分析

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢